LED灯不会大规模普及 成本下降需3-5年

　　作者：Maxim公司应用总监Suresh Hariharan， Maxim公司业务经理Piero Bianco

　　Maxim观点：在LED成本降下来之前，LED灯不会得到大规模普及，估计至少需要3-5年时间；在LED照明电源中使用电解电容、薄膜电容或陶瓷电容，各有利弊；MR16 LED灯泡潜力巨大，120/230V AC输入LED灯泡将会是市场主流。

　　LED照明仍处于非常初级的阶段。市场对LED照明的接受度较低，主要是因为成本较高。多数成本在于LED上面。在LED成本降下来之前，LED灯不会得到大规模普及。我们认为，7瓦LED灯的成本必须降到5.00美元左右才能使其得到大规模采用。我们可以3-5年后看到这种情形。

　　一个不太明确的问题是，LED灯将来采用工作在较高电流上的较少LED（6-8个工作在350mA的LED），还是在LED串中使用较多的LED，电流是100mA。

　　LED照明电源中的电解电容器不会过热，但存在其它问题。只有薄膜电容器既可以用于输入，也可以用于输出。陶瓷电容器在调光方面有噪声问题。薄膜电容器比陶瓷电容器大，而且比较昂贵。电解电容器比薄膜电容器便宜很多。电解电容器在高温下不具备长寿命，而长寿命是LED照明应用的主打优点之一。在高温下长期使用，电解液就会干涸，电容大幅下降。这将导致LED灯闪烁或者停止发光。

　　单级（非绝缘）将要求LED与LED散热片之间完全绝缘。绝缘体必须是良好的热导体，同时必须能耐受很高的绝缘电压。这对于220V应用是一项挑战。120V AC应用需要较低的绝缘电压，因此可能采用单级设计。即使对于使用2-4个LED的120V AC应用，也可能必须使用变压器来改善效率。单级设计通常是降压（buck）或降压-升压（buck-boost）设计，直接使用经过调整的交流电压。LED串的一端直接连接一个高直流电压，存在安全隐忧。单级设计不需要变压器，而且成本会低于带有变压器的设计。对于120V AC应用，开关MOSFET的额定电压是200V。

　　对于220V AC应用，多数设计采用变压器来提供绝缘。初级到次级的绝缘电压是3750V AC。所有220V AC应用都使用回扫变压器，类似于降压-升压，但利用回扫变压器实现了绝缘。这些设计需要在初级使用一个600V的开关MOSFET。

　　LED灯泡制造商正在开发120/230V AC输入LED灯泡和12V AC输入的LED灯泡（如MR16灯泡和类似产品），每一种LED灯泡都有很好的快速发展理由。

　　MR16 LED灯泡与CFL灯泡相比有巨大的优势，因为CFL灯泡不能做得很小。由于这个原因，基于LED的MR16灯泡比任何其它技术的能量效率更高。与今天的 CFL灯泡（即便它未来效率做得更好）相比，120/230V AC输入的MR16 LED灯泡的能量效率最好。

　　MR16 LED灯泡的主要缺点是电子变压器。今天大多数安装的MR16 LED灯泡采用电子变压器而不是磁性变压器来从120/230V AC产生12V AC。问题是电子变压器是为卤素灯设计的，因此通常大多数电子变压器都会带来LED灯的闪烁问题。这与一些现有基础设施的不兼容性可能使得它们更难被接受。

　　另一个限制是散热：由于它们的小尺寸，MR16 LED灯泡不能散掉很多热量。由于这一原因，MR16 LED灯泡的功率被限制在5W左右，这使得它们今天很少被用来替代卤素MR16灯。120/230V AC MR16 LED灯泡大一些，因此它们能散掉更多的热量。

　　总而言之，我认为近期120/230V AC输入LED灯泡将会是市场主流（60-70%市场份额），其余的将是12V AC输入LED灯泡。长期来说，随着LED照明在家庭市场变得更普及，120/230V AC输入LED灯泡的比例可能还将增长（12V AC输入LED灯泡将更少），新安装的LED灯泡将避免采用12V AC变压器，而是直接从120/230V AC电源取电。

　　我们最近开发的120/230V AC输入LED驱动器正在从市场上拿回非常正面的评价。我们基于MAX16834开发的解决方案提供杰出的调光性能，允许LED灯泡采用标准的TRIAC调光器从0到最大亮度进行调光，而且没有闪烁。它们也可用数字削角调光器（像Lutron Maestro）进行调光，这是一个非常稀少的性能。此外，这些解决方案进行适当设计后可以不使用电解电容，这可延长LED灯泡的寿命，因为电解电容经常是LED灯泡中最先失效的元件。

　　对于12V AC输入应用，我们已经开发了一个独特的解决方案，它可以解决电子变压器的兼容性问题。借助其有源PFC拓朴，它允许LED灯泡在与大多数电子变压器一起 工作时不闪烁，而且可以用升降压或升压拓朴提供大于7W的输出。此外，它不需要电解电容，因此它的寿命也有很大的改善。

　　我们不久将推出MAX16840，适合MR16应用。我们还将在2011年1月推出一款低成本高性能IC，用于离线照明应用。还有其它一些IC我们正在研发之中。

Maxim公司业务经理Piero Bianco